米尔科技zynq三色灯 linux 驱动

一．目标
在zynq的randisk操作系统上，通过编写驱动，实现对三色灯的控制。采用的是米尔科技
7z020开发板。
二．分析
1）逻辑分析
三色灯是挂载在PL上，可以通过AXI-GPIO实现ps控制。

由于是三色灯，所以只需要三个位宽即可，同时设置为输出。

通常操作一个I/O口，①需要配置I/O口时钟，②配置I/O口方向（输入还是输出），③I/O口使能，④给I/O口赋值。在vivado上已经将完成I/O的，时钟连接，设置了输出，只需要向I/O口写数据就能操作三色灯了。
查看AXI GPIO 的物理地址：

在驱动中操作I/O口需要先将物理地址映射成虚拟地址。

在物理地址上差4，在虚拟地址上差4。
2）驱动分析
用户想要直接操作硬件是不行的，操作系统不允许，只有间接的操作，通过操作系统提供的接口函数，open，write、read等。
字符驱动框架
①头文件包含
②与read，write，open对应的led_read，led_write，led_open接口函数。
③模块初始化。
三．代码实现
①vivado上约束文件将三色灯引脚确定。

②制作BOOT.bin
Vivado上产生bit文件与SDK产生的FSBL，加u-boot生成。
③驱动代码

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/device.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/miscdevice.h>
#include <linux/ioport.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/uaccess.h>
/***三色灯驱动  ***前提：需要在vivado上配置好pl部分，使用AXI操作GPIO，约束好引脚。***在AXI——GPIO上已经配置好了 位宽为3，输出，同时也有时钟；*在驱动中只需要对io地址直接进行赋值即可。**** **///驱动框架
int major;
static volatile unsigned int *led_base;
#define LED_ADDRESS 0X41200000
static struct class *led_class   = NULL;
static struct device *led_device = NULL;
static int led_init(void);
static int led_exit(void);
static int led_open(struct inode *inode,struct file *file);
static int led_write(struct file *file,const char __user *buf, size_t count,loff_t *ppos);
static int led_read(struct file *file,char __user *buf,size_t size,loff_t *ppos);
/**file_operations 结构数据，沟通内核与操作系统桥梁*建立起 read 与led_read  write与led_write 对应关系* */
static struct file_operations led_lops=
{.owner = THIS_MODULE,
.read  = led_read,
.write = led_write,
};
/**LED 初始化，用于module init** */
static int led_init(void)
{major=register_chrdev(0,"leds",&led_lops);led_class  = class_create(THIS_MODULE,"leds");led_device = device_create(led_class,NULL,MKDEV(major,0),NULL,"leds");led_base =  ioremap(LED_ADDRESS,4);printk("LED init");return 0;
}
/**LED 退出 用于 module exit** */
static int led_exit(void)
{unregister_chrdev(major,"leds");device_destroy(led_device,MKDEV(major,0));class_destroy(led_class);iounmap(led_base);printk("LED exit");return 0;
}
/**LED open 接口函数** */
static int led_open(struct inode *inode,struct file *file)
{printk("LED open\r\n");return 0;
}
/**LED write 接口函数** */
static int led_write(struct file *file,const char __user *buf, size_t count,loff_t *ppos)
{int val;int i;i= copy_from_user(&val,buf,count);iowrite32(val,led_base);return 0;
}
/**LED read 接口函数** */
static int led_read(struct file *file,char __user *buf,size_t size,loff_t *ppos)
{printk("LED read\n");return 0;
}module_init(led_init);
module_exit(led_exit);MODULE_AUTHOR("TEST@LED");
MODULE_DESCRIPTION("LED driver");
MODULE_ALIAS("led linux driver");
MODULE_LICENSE("GPL");

测试代码

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>void delay(void){int i,j;for(i=0;i<20000;i++)for(j=0;j<10000;j++);}int main(int argc , char ** argv){int fd;int i;int val=7;fd = open("/dev/led_dev",O_RDWR);if(fd<0) {printf("can not open file\n");while(1);}else printf("open file sucuss\n");while(1){printf(" light off all led!\n");val = 7;write(fd,&val,4);delay();delay();printf("light on frist!\n");val = 6;write(fd,&val,4);delay();delay();delay();printf("light on second!\n");val = 5;write(fd,&val,4);delay();delay();delay();printf("light on third!\n");val = 3;write(fd,&val,4);delay();delay();delay();printf("light on all led!\n");val = 0;write(fd,&val,4);delay();delay();delay();}return 0;}

④产生驱动文件，可执行文件
产生驱动的makefile文件如下，内核源码放在linux-xlnx下面。

 KDIR = /home/python/Hard_disk_21G/04-Linux_Source/Kernel/linux-xlnxPWD := $(shell pwd)CC   = $(CROSS_COMPILE)gccARCH = armMAKE = makeobj-m:=led_driver.omodules:$(MAKE) -C $(KDIR) ARCH=$(ARCH) CROSS_COMPLE=$(CROSS_COMPLE) M=$(PWD) modulesclean:make -C $(KDIR) ARCH=$(ARCH) CROSS_COMPLE=$(CROSS_COMPLE) M=$(PWD) clean

产生可执行文件
采用赛灵斯的交叉编译工具编译即可得到。
⑤将驱动和可执行文件拷贝到randisk的文件中，在拷贝到SD卡上，运行即可观察到三色灯按照预定的方式点亮。

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